XP-SWMM在城市雨洪模拟及内涝防治中的应用研究——以DY市东城区某老城区域为例

摘要

近年来，随着极端暴雨天气的突增和城市化建设程度的不断加深，国内外很多城市出现城市渍水内涝现象，仅利用经验公式法进行排水系统设计已经不能满足室外排水规范（2014版）的要求。合理地建立雨洪模型对研究区进行渍水内涝评估能避免盲目依靠经验的排水系统设计，有效减少城市渍水内涝的发生。
　　本研究选择了基于经典的SWMM引擎开发的商业软件XP-SWMM对DY市东城区某区块建立模型，通过参数的率定和稳定性检验确定本模型的待定参数：不透水区洼蓄量为2mm，透水区洼蓄量为6.5mm，不透水区曼宁系数为0.015，透水区洼蓄量为0.0375，霍顿公式衰减常数为2.5。
　　利用XP-SWMM对不同暴雨重现期下的降雨径流过程进行模拟，并通过一维、二维功能模块分析不同暴雨重现期下，研究区块产生渍水内涝的风险。模拟结果显示研究区在P=1a~2a降雨情景下不会产生内涝渍水点；在 P=3a降雨情景下会有14个渍水点，渍涝最严重点淹水深度最高达1.750m；在P=5a模拟降雨情景下会有超过1/2的节点产生渍水现象。
　　通过模拟结果分析找出研究区现状排水管网的瓶颈，并提出片区管网改造、管网起端及中间设置雨水调蓄池和LID模式改善路面透水性能等渍水内涝防治的有效措施。而局部管网改造对于研究区的渍水内涝缓解作用很小，管网末端设置雨水调节池对于起端渍水较严重的研究区而言调蓄作用并不理想。
　　XP-SWMM的一维和二维的模拟结果虽然趋势是吻合的，但是模拟渍水点的数量存在一定的偏差。一维模拟过程中更注重排水系统对于降雨-径流的排除能力，能够直观看出管网节点、管道流量、流速等水力参数，而二维模拟可以更直观看出渍涝区域渍涝范围、渍涝形成过程及洪水走向。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 国内外雨洪模型原理研究进展

1.3 XP-SWMM模型构成及技术方法

1.4 研究内容及技术路线

1.5 本章小结

2 模型建立与模型参数率定

2.1 研究区域概况

2.2 建模过程

2.3 模型参数率定与稳定性检验

2.4 本章小结

3 设计雨洪模拟结果分析

3.1 不同降雨情景降雨径流状况

3.2 一维（1D）模拟结果分析

3.3 二维（2D）内涝风险评估

3.4 本章小结

4 渍水内涝防治措施效果分析

4.1 旧城区管网改造

4.2 增设雨水调蓄池

4.3 LID模式改善路面透水性能

4.4 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献